Películas cerámicas delgadas depositadas con láser pulsado y por sol-gel spray pyrolysis: un estudio comparativo.

G. SUAREZ; E. A. VILLEGAS; L. PONCE CABRERA; MATIAS TEJERINA; R. PARRA; F. C. ALVIRA

Mar del Plata

Jornada; Jornadas Nacionales de Investigación Cerámica; 2017

Las nanocapas cerámicas son ampliamente estudiadaspor su interés en aplicaciones tecnológicas. Estos recubrimientos puedenconformar celdas solares, superficies de transmisión, emisión o reflexiónselectiva, entre otras tantas aplicaciones [1-6]. En este trabajo se presenta una comparación entrepelículas delgadas de TiO2 producidas por dos métodos diferentes: deposicióncon láser pulsado (PLD) y deposición por pulverizado de solución (conocidacomo sol-gel spray pyrolysis). La técnica PLD consiste en ablacionar una muestra"objetivo" con un láser pulsado de alta potencia, generando que elmaterial ablacionado se deposite en un sustrato posicionado a una distanciaapropiada. Este proceso habitualmente se realiza en atmosfera controlada (vacioo alto vacio). En la literatura de PLD no hay registros de deposición de capasdelgadas por PLD en aire. Estas condiciones experimentales simplificannotablemente la técnica, dado que se elimina el uso de campanas y bombas devacio.. Las características de las películas obtenidas dependen, entre otrosfactores, del tiempo de exposición, del material ablacionado y de la longitud deonda del láser empleado. Por otro lado, la técnica sol-gel spraypyrolysis consiste en atomizar la solución a través de una boquillaestrecha por acción de un gas, para que en forma de pequeñas gotas se conformeuna película en el sustrato colocado sobre una placa calefactora (en lasmuestras fabricadas . Las características de la película dependerán de lacomposición, concentración y viscosidad de la solución, de la distancia deaplicación, del gas empleado y del tiempo de enfriamiento, entre otros factores.Entre las ventajas de esta técnica de fabricación se puede mencionar quepermite generar recubrimientos de grandes superficies, de espesor relativamenteuniforme y no requiere de múltiples etapas. La caracterización de películas cerámicas de TiO2 fabricadas por los métodos descriptosse realizó empleando diversos métodos. Se estudió su superficie por microscopíaelectrónica de barrido (SEM) y su composición empleando la técnica  deespectrometría de  dispersión de energía de Rayos X (EDX), también serealizó Difracción de Rayos X (DRX) a bajos ángulos para determinar lasfases presentes. Para determinar espesores y morfología se empleó Microscopiade Fuerza Atómica (AFM). A su vez, se realizaron estudios de reflactanciadifusa y transmitancia óptica en estos recubrimientos para determinar suspropiedades ópticas. Esta comparación ayuda a conocer la aplicabilidadde las técnicas de deposición estudiadas para las diversas aplicacionestecnologías .